基坑边坡支挡工程失效分析及补救设计

孔文健

摘 要：本文在对基坑支护工程失效形成边坡塌滑、开裂变形灾害调查分析基础上，对边坡的各种状态下的稳定性进行分析，确立合适的支护系统。

关键词：机理分析；稳定性评价；变形控制设计

中图分类号：TU723.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）20-0103-02

四川省简阳市某房地产项目为2层满堂地下室，前低后高，建筑后紧邻一人工水渠。地下室开挖修建过程中，基坑支护系统局部失稳，基坑边坡变形、开裂、塌滑，人工水渠河堤拉裂、损坏，附近房屋垮塌，造成较为严重的社会影响，损失重大。为此急需对边坡进行有效支护，恢复河堤和水渠，减少损失。

1 基坑边坡失稳现状

建筑物地下室基坑开挖面进入地下负二层，边坡支护失效，沿人工水渠展布的基坑边坡出现两种失稳状态：一种是支护系统完全变形破坏，边坡塌滑、拉裂，河堤局部垮塌，水渠局部拉裂破坏，渠水外泄，渠边建筑垮塌（AB段）；第二种是，基坑边坡变形加大，边坡体上出现较多裂纹，支护系统部分破坏，形成潜在不稳定坡体（BC段）。

2 基坑边坡原支护设计方案及不足之处

（1）原支护设计方案采用钢管桩+挂网喷砼支护：钢管桩采用12根φ60mm钢管成方形排列为一排，钢管间距0.3m，进入强风化岩层，每排间距2.5m，临基坑边5m，沿基坑边展布，同时基坑边坡临空面采取挂网喷砼进行护坡，坡面近直立。（2）支护设计不足之处：一是没有对边坡范围进行详细勘察，工程水文地质条件不清，导致边坡区域内的老滑坡在基坑开挖后复活，坡体变形、破环严重；二是支护设计采用是柔性支护系统，较大的变形，导致水渠的拉裂破坏，水渠的渗水又危害边坡的稳定，同时扩大了灾害影响的范围[1]。

3 对边坡变形区实施专项勘察

（1）查清了坡体工程水文地质条件；查清了履盖层厚度；查清了滑坡和潜在不稳定坡体的分布和影响范围；（2）查清了滑坡段支护系统失效的形成机制。老滑坡段自然地形坡度总体不大，地形坡度15～25°，斜坡体内有厚度2～6m不等堆积体，其成份为素填土、粘土，素填土结构松散，粘土层具弱膨胀性，遇水易发生胀缩变形开裂，下伏基岩全风化泥岩厚度较大，全风化表面夹有细砂及角砾，地下水易沿全风化表层下渗，软化全风化泥岩，再加上全风化岩上覆粘土具弱膨胀性，粘土见水后强度降低，粘土及全风化泥岩之间易于滑动，基坑位于坡体前沿，开挖形成临空，临空面坡度50～60°，开挖切坡高度5～6m，引起老滑坡重新滑塌。基坑开挖支护因未考虑老滑坡和地下水的作用，只按一般土压力进行抗滑设计，本段原采用钢管桩+挂网喷砼支护系统变形超过允许值，该段支护彻底失效；（3）潜在不稳定坡體段因基坑上覆土层由素填土、粘土、全风化泥岩组成，上覆土层力学性质差，有一地表水体进入坡体内部，坡体自稳能力差，加上基坑开挖形成较陡临空面，虽采用钢管桩+挂网喷砼支护，支护局部已失效，坡体上出现较多平行于基坑边的裂隙，形成潜在不稳定坡体；（4）分析了滑坡段和潜在不稳定坡体的坡体稳定性；（5）提出了防治方案建议。

4 补救设计

（1）滑坡段（AB段）在天然工况下和在暴雨工况下处于不稳定状态。（2）潜在不稳定坡体段（BC段）在天然工况下处于欠稳定状态，在暴雨工况下处于不稳定状态；直接危及基坑边坡和人工水渠的安全，现有的支护系统已经失稳，必须采取有效措施，保证边坡的安全。根据计算分析，采用桩板墙支护系统+墙后盲沟排水+坡顶道路边沟排水，桩间距均为3.5m，设计具体见AB段基坑边坡支护施工设计剖面图1所示，BC段基坑边坡支护施工设计剖面图2所示[3-4]。（3）AB段采用现浇钢筋混凝土过水箱涵恢复已破坏的人工水渠（由具有水利设计资质单位根据边坡勘察报告完成专项设计）。

5 施工监测及总结

（1）在桩板墙完成冠梁浇筑后，设置边坡变形监测点，及时对边坡和支护系统进行变形监测，并持续了一个水文年度的监测，监测结果显示，支护系统变形较小，坡体稳定，人工水渠未再发生变形。（2）在专项边坡勘察后，根据勘察结果，采取合理的支护系统，保证了基坑边坡的稳定性。（3）支护方法的确立应考虑边坡变形的要求。（4）排水采用盲沟+坡体道路边沟排水，对坡体的稳定也有重要作用。

参考文献

[1]DZ/T0218-2006.滑坡防治工程勘查规范[S].

[2]DZ/T0219-2006.滑坡防治工程设计与施工技术规范[S].

[3]GB50021-2001（2009年版）.岩土工程勘察规范[S].

[4]GB50026-2007.工程测量规范[S].